CZ306099B6 - Způsob úpravy povrchů dílců z polymerních materiálů před vytvořením lepeného spoje - Google Patents
Způsob úpravy povrchů dílců z polymerních materiálů před vytvořením lepeného spoje Download PDFInfo
- Publication number
- CZ306099B6 CZ306099B6 CZ2014-510A CZ2014510A CZ306099B6 CZ 306099 B6 CZ306099 B6 CZ 306099B6 CZ 2014510 A CZ2014510 A CZ 2014510A CZ 306099 B6 CZ306099 B6 CZ 306099B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- parts
- glued
- joint
- radiation
- adhesive
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 16
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 title abstract description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 15
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 12
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 6
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 5
- 239000004830 Super Glue Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 3
- FGBJXOREULPLGL-UHFFFAOYSA-N ethyl cyanoacrylate Chemical compound CCOC(=O)C(=C)C#N FGBJXOREULPLGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920001651 Cyanoacrylate Polymers 0.000 description 2
- MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N Methyl cyanoacrylate Chemical compound COC(=O)C(=C)C#N MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Podstata způsobu úpravy spočívá v tom, že povrchy dílců jsou vystaveny působení záření na bázi urychlených elektronů nebo gama záření. Celková dávka záření je přitom 1 až 200 kGy. Záření mohou být také vystaveny jen ty části povrchu dílce, na které bude aplikováno adhezivo, zatímco ostatní části dílce mohou být odstíněny krytem.
Description
Způsob úpravy povrchů dílců z polymerních materiálů před vytvořením lepeného spoje
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu úpravy povrchů dílců z polymerních materiálů před vytvořením lepeného spoje.
Dosavadní stav techniky
Mezi často používané způsoby spojování jednotlivých dílů s cílem vytvořit funkční celek se stále více zařazuje lepení. Lepením se vytváří nerozebíratelný spoj používaný jak při opravách poškozených dílů, tak při kompletaci jednotlivých dílů do funkčního celku. Lepí se téměř všechny dostupné materiály-papír, dřevo, sklo, keramika, polymery i kovy. Výhodou lepení je velmi snadná aplikace, která umožňuje použití automatických zařízení pro spojování různých materiálů, stejnoměrné napětí po celé lepené ploše, nízké náklady, snadná opravitelnost spoje a v neposlední řadě „estetičnost“ spoje. V praxi se používá řada různých adheziv. Jedno z možných dělení rozlišuje pět typů lepidel, mezi něž patří lepidla epoxidová, uretanová, akrylátová, kyanoakrylátová a anaerobní. Volba konkrétního typu závisí na mnoha faktorech, mezi něž patří např. způsob aplikace lepidla, požadovaná pevnost, odolnost vůči teplotám, způsob namáhání lepeného spoje apod. Velmi důležitým faktorem, který ovlivňuje použitelnost lepeného spoje, zejména jeho pevnost, jsou povrchové vlastnosti lepených materiálů. Pro optimální výsledek lepení je obvykle požadován čistý a suchý povrch substrátu Příprava povrchu, na něž je aplikováno vybrané adhezivum je proto velmi důležitý krok zahrnující řadu metod a postupů, mechanických, chemických nebo jiných, aby bylo z povrchů lepených dílů odstraněno nežádoucí znečistění. Rozsah a použité druhy přípravy povrchů závisí na použitém adhezivu, požadované pevnosti spoje prostředí, ve kterém bude lepená součást používána a únosných nákladech souvisejících s realizací úprav. Neméně důležitá je i úprava styčných ploch lepeného spoje. U všech lepených spojů však platí, že spoj by měl být realizován pokud možno co nejdříve po skončení uvedených úprav povrchů, aby nedošlo kjejich opakované kontaminaci. K nejběžnějším a nejčastčji používaným metodám patří zejména mechanické čistění, obrušování, odmašťováni, ošetření koronou nebo plasmou. Velmi často se používá chemického ošetření povrchů. Pozornost musí být věnována i vhodnému tvarování lepených ploch, zejména s ohledem na způsob zatížení. Velký význam má potřebná doba a podmínky pro vytvrzování spoje a doba potřebná pro získání jeho maximální pevnosti.
Lepení některých materiálů, např. polymerů představuje z hlediska jejich povrchových vlastností významný technický problém. Zlepšení vlastností lepených polymerních dílů, zejména zvýšení únosnosti lepeného spoje umožní podstatné rozšíření aplikačních možností. Velmi významné to je zejména při lepení výrobků z polymerů. Vedle mechanického a chemického ošetření povrchů lepených dílů z polymerů jsou pro tyto účely používány i jiné způsoby. Např. korejský patent KR 2011 0121349 (A) popisuje způsob úpravy povrchů materiálů vedoucí ke zlepšení adhezivních vlastností polymerních pryskyřic ošetřením elektronovými paprsky v plazmovém reaktoru. Použitá metoda je však poměrně náročná na vedení vlastního procesu i na zařízení využívající působení plasmy ve vakuu. Evropský patent EP 0 171 181 řeší ošetření povrchu polyesterového filmu pro účely povrstvování biaxiálně orientovaných polyesterových filmů používaných např. pro výrobu magnetických pásků nebo pro provrstvování fólií jinými materiály, např. silikonem. Německá patentová přihláška DE 2010 1054 852 popisuje využití elektronových paprsků pro síťování adheziva multivrstevnatých substrátů pro výrobu plošných útvarů používaných např. na speciální dokumenty či bankovky. Metoda využívá energie urychlených elektronů nikoliv pro modifikaci povrchových vlastností lepených povrchů, ale pro vytvrzování použitého adheziva. Popsané způsoby využití uvedených účinků jsou velmi složité, vyžadují specifické zařízení a jsou používány pro specifické účely. Problémy nastávají zejména při lepení převážné většiny polymerních materiálů. Některé termoplasty, např. polyolefiny jsou považovány za obtížně lepitelné a i při dodržení všech předepsaných postupů není dosahováno požadovaných parametrů lepeného spoje. Pevnost lepeného spoje leží hluboko pod mezí pevnosti lepeného materiálu. Tyto nevýho
-1 CZ 306099 B6 dy do značné míry odstraňuje navržený způsob úpravy povrchů lepených spojů u součástí z polymerů, zejména termoplastů.
Podstata vynálezu
Nedostatky a omezení doposud známých řešení odstraňuje do značné míry způsob úpravy povrchů dílců z polymemích materiálů před vytvořením lepeného spoje podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že povrchy dílců jsou vystaveny působení záření na bázi urychlených elektronů nebo gama záření.
Celková dávka záření je přitom s výhodou 1 až 200 kGy.
Dále je výhodné, jsou-li záření vystaveny jen ty části povrchu dílce, na které bude aplikováno adhezivo, zatímco ostatní části dílce jsou odstíněny krytem.
Navržený způsob úpravy povrchů polymemích dílů radiačním síťováním je velmi jednoduchý a vysoce účinný. Metoda je s výhodou aplikována u polymerů, které jsou působením urychlených elektronů snadno síťovatelné nebo u polymerů, kde k síťovacím reakcím dochází za přítomnosti síťovacího činidla. Povrchy součástí, na kterých má být aplikováno zvolené adhezivo jsou ošetřeny působením záření, zejména urychlenými elektrony. Působením urychlených elektronů dojde při vhodně zvolené dávce záření k modifikaci povrchových vlastností/zesíťování. V důsledku toho dochází k výrazně lepší adhezi použitého lepidla k povrchu lepeného materiálu. Výsledkem řešení je významné zlepšení pevnosti lepeného spoje. Výborného výsledku bylo dosaženo u všech testovaných lepených spojů použitých při lepení různých typů polymerů. Nej výraznějších výsledků však bylo dosaženo u obtížně lepitelných materiálů, zejména polyolefinů. Tyto materiá- ly jsou za normálních okolností, tj. bez povrchové modifikace ozařováním jen obtížně lepitelné, s malou únosností lepeného spoje. Bylo zjištěno, že míra ovlivnění ozářených povrchů je úměrná dávce záření. Ve většině sledovaných případů však již nejnižší aplikovaná dávka záření význam« ně ovlivnila pevnost lepeného spoje a se zvyšováním dávky záření pevnost ještě rostla. Vzhledem , ktomu, že zvyšující se dávka záření představuje zvyšující se náklady na realizaci ozařování, je vhodné proces analyzovat, zejména s ohledem na požadované výsledky. Na základě analýzy pak stanovit pro konkrétní aplikace vhodnou dávku záření s ohledem na poměr vynaložených nákladů a dosažených výsledků. Výhodou navrženého řešení je skutečnost, že modifikace lepených ploch je realizovaná až na finálních polotovarech, obvykle mimo vlastní výrobní podnik, ve společnostech, které disponují potřebnou technologií. Modifikace probíhá za normálních podmínek, nevy- žaduje inertní atmosféru nebo jiné specifické podmínky a výsledek modifikace má dlouhodobý charakter. Z tohoto důvodu není nutná aplikace adheziva na lepené povrchy bezprostředně po provedené modifikaci. Navíc, ozařování má za následek modifikaci vlastností celého polymemího dílu, což se projevuje zlepšením mechanických vlastností, zvýšenou teplotní nebo chemickou odolností. U některých typů polymerů může naopak způsobovat degradaci. Další výhodou meto- dy je, že pokud vyžadujeme ošetření jen jisté části polymemího dílu, je možné zbylou část odstí- nit. Metodu je možné s výhodou použít u všech polymerů samovolně síťujících účinkem radiační energie nebo síťující účinkem ozařování za přítomnosti síťovacího činidla.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Součásti z HDPE byly lepeny kyanoakrylátovým jednosložkovým lepidlem (Cyberbond 2028). Spojovaná místa byla před nanesením adheziva ošetřena ozařováním urychlenými elektrony v dávkách 33 až 198 kGy. Modifikace povrchů lepených dílců se se projevila zvýšenou únosností lepeného spoje. Již při dávce záření 33 kGy došlo k navýšení pevnosti lepeného spoje o více než 50 3 00 % v porovnání s nemodifikovanými povrchy. O 450 % vzrostla únosnost lepeného spoje při
-2CZ 306099 B6 dávce záření 175 kGy. Vyšší dávka měla pak již za následek pokles únosnosti spoje. Obdobných výsledků bylo dosaženo při lepení jinými typy kyanoakiylátových lepidel (typu Cyberbond).
Příklad 2
Součásti z HDPE byly lepeny dvousložkovým akrylátovým lepidlem (PLEXUS MA300). Před nanesením lepidla byly lepené plochy upraveny ozařováním urychlenými elektrony v dávkách od 33 do 196 kGy. Pevnost lepeného spoje byla výrazně ovlivněna modifikací styčných ploch. Již při nejnižší dávce záření byla únosnost lepeného spoje o 210 % vyšší než u spoje bez modifikace lepených ploch. O téměř 400% vzrostla únosnost lepeného spoje při dávce ozáření 132 kGy.
Další zvyšování dávky záření pak již zlepšení únosnosti spoje nepřineslo.
Příklad 3
Součásti vyrobené z LDPE byly lepeny jednosložkovým kyanoakrylátovým lepidlem. Povrchy lepených součástí byly upraveny ozařováním urychlenými elektrony s dávkou 165 kGy. Unos15 nost lepeného spoje byla více než třikrát vyšší než u lepených spojů nemodifikovaných dílců.
Ošetření lepených dílců vyšší dávkou záření mělo na únosnost spoje jen velmi omezený vliv.
Příklad 4
Součásti vyrobené z PP s obsahem síťovacího činidla byly lepeny jednosložkovým kyanoakrylá20 tovým lepidlem (Cyberbond 5008). Pevnost lepeného spoje po modifikaci ozařováním byly dvakrát vyšší po ozáření dávkou 33 kGy v porovnání s neozářeným polymerem. Vyšší dávka záření se projevila dalším zvyšováním únosnosti spoje, a to až o 260 % při dávce záření 99 kGy.
Příklad 5
Součásti vyrobené z PA6 byly lepeny jednosložkovým kyanoakralátovým lepidlem. U povrchů dílů modifikovaných ozařováním urychlenými elektrony se projevilo výrazné zvýšení pevnosti lepeného spoje v porovnání s pevností spoje s nemodifikovanými povrchy, o a to již při nejmenší 30 aplikované dávce záření 15 kGy. Další zvyšování dávky vedlo ke zvyšování pevnosti lepeného spoje až o 210 % při dávce záření 66 kGy.
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob úpravy povrchů dílců z polymemích materiálů před vytvořením lepeného spoje, vyznačující se tím, že povrchy dílců jsou vystaveny působení záření na bázi urychlených elektro35 nů nebo gama záření, přičemž celková dávka záření je 1 až 200 kGy.
- 2. Způsob úpravy podle nároku 1, vyznačující se tím, že záření jsou vystaveny jen ty části povrchu dílce, na které bude aplikováno adhezivum, zatímco ostatní části dílce jsou odstíněny krytem .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-510A CZ306099B6 (cs) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | Způsob úpravy povrchů dílců z polymerních materiálů před vytvořením lepeného spoje |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-510A CZ306099B6 (cs) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | Způsob úpravy povrchů dílců z polymerních materiálů před vytvořením lepeného spoje |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2014510A3 CZ2014510A3 (cs) | 2016-02-03 |
| CZ306099B6 true CZ306099B6 (cs) | 2016-08-03 |
Family
ID=55311000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-510A CZ306099B6 (cs) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | Způsob úpravy povrchů dílců z polymerních materiálů před vytvořením lepeného spoje |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ306099B6 (cs) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CS239450B1 (cs) * | 1984-11-05 | 1986-01-16 | Jaroslav Suransky | Způsob povrchové modifikace výrobků ze smési na bázi polyvinylchloridu |
| EP0171181A2 (en) * | 1984-07-05 | 1986-02-12 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Electron-beam adhesion-promoting treatment of polyester film base |
| US4861408A (en) * | 1987-04-08 | 1989-08-29 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Modification of polymeric surface for improved adhesion via electron beam exposure |
| CS266944B1 (cs) * | 1988-05-05 | 1990-01-12 | Galikova Anna | Způsob výroby krytů a konstrukčních částí |
| JPH10310143A (ja) * | 1997-05-12 | 1998-11-24 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 表面改質ボトル |
| WO2004003095A1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-08 | Dongsung Nsc Co., Ltd. | Method of surface treatment to enhance the adhesion of polyolefin resin |
| EP1849580A2 (en) * | 2003-03-07 | 2007-10-31 | Kuraray Co., Ltd. | Plastic bonding method |
| US20120056108A1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Korea Hydro And Nuclear Power Co., Ltd. | Surface modification method of fluoropolymers by electron beam irradiation and the fabrication of superhydrophobic surfaces using the same |
-
2014
- 2014-07-22 CZ CZ2014-510A patent/CZ306099B6/cs unknown
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0171181A2 (en) * | 1984-07-05 | 1986-02-12 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Electron-beam adhesion-promoting treatment of polyester film base |
| CS239450B1 (cs) * | 1984-11-05 | 1986-01-16 | Jaroslav Suransky | Způsob povrchové modifikace výrobků ze smési na bázi polyvinylchloridu |
| US4861408A (en) * | 1987-04-08 | 1989-08-29 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Modification of polymeric surface for improved adhesion via electron beam exposure |
| CS266944B1 (cs) * | 1988-05-05 | 1990-01-12 | Galikova Anna | Způsob výroby krytů a konstrukčních částí |
| JPH10310143A (ja) * | 1997-05-12 | 1998-11-24 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 表面改質ボトル |
| WO2004003095A1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-08 | Dongsung Nsc Co., Ltd. | Method of surface treatment to enhance the adhesion of polyolefin resin |
| EP1849580A2 (en) * | 2003-03-07 | 2007-10-31 | Kuraray Co., Ltd. | Plastic bonding method |
| US20120056108A1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Korea Hydro And Nuclear Power Co., Ltd. | Surface modification method of fluoropolymers by electron beam irradiation and the fabrication of superhydrophobic surfaces using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2014510A3 (cs) | 2016-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SI2794126T1 (en) | A process for the production of homogeneously matted coatings by means of irradiation by irradiation | |
| CN108352351B (zh) | 用于接合和分开衬底的方法 | |
| TWI392715B (zh) | 樹脂組成物、光學構件用黏著劑和光學構件用黏著劑之製造方法 | |
| TW201704417A (zh) | 接著性樹脂層以及接著性樹脂薄膜 | |
| DE602006011090D1 (de) | Verfahren zur Oberflächenvernetzung von superabsorbierenden Polymerpartikeln mit UV-Strahlung | |
| KR20180004241A (ko) | 광학 부재의 제조 방법 | |
| US11993688B2 (en) | Molded article of carbon fiber composite material and production method for molded article of carbon fiber composite material | |
| KR101426834B1 (ko) | 판재에의 친환경적 uv 도료 도장 방법 | |
| JP2015132812A (ja) | 偏光板 | |
| CN116113536A (zh) | 金属与树脂的接合方法及其接合体 | |
| CZ306099B6 (cs) | Způsob úpravy povrchů dílců z polymerních materiálů před vytvořením lepeného spoje | |
| WO2013166499A2 (en) | Method of curing and adhesive between two or more panels | |
| KR100949991B1 (ko) | 자외선 경화를 이용한 유리와 필름의 접착방법 | |
| EP3404400B1 (en) | Method for preparation of peel adhesion test specimens | |
| JP2007253341A (ja) | ハードコート転写材および転写物 | |
| KR101625257B1 (ko) | 기능성 필름 및 적층체 | |
| JP2614923B2 (ja) | ポリフェニレンサルファイド成形品の接着方法 | |
| JP2015017153A (ja) | 後硬化テープ及び接合部材の接合方法 | |
| JP6791923B2 (ja) | 加工システムおよび加工方法 | |
| CN112074579A (zh) | 可缠绕和冲压的用于选择性uv活化的粘合带 | |
| EP0423499A2 (en) | Process for improving the adhesiveness of the surface of articles of polymeric material and articles obtained thereby | |
| KR20210057493A (ko) | Ｅ-빔을 이용한 폴리프로필렌의 표면 친수성 향상방법 | |
| WO2020218311A1 (ja) | 表面処理金属材、複合積層体及び、金属－非金属接合体並びにそれらの製造方法 | |
| CN101454385A (zh) | 用于改善用基于通过链型聚合可固化的树脂的粘结的机械强度的方法 | |
| Sy et al. | Comparison of the Mechanical, Thermal and Structural Properties of Gamma-Irradiated and Conventional SLA 3D Printed Methacrylate-Based Photo-Curable Resin for Biomedical Application |